DE1792403A1 - Process for the production of L-lysine - Google Patents

Process for the production of L-lysine

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DE1792403A1 DE19681792403 DE1792403A DE1792403A1 DE 1792403 A1 DE1792403 A1 DE 1792403A1 DE 19681792403 DE19681792403 DE 19681792403 DE 1792403 A DE1792403 A DE 1792403A DE 1792403 A1 DE1792403 A1 DE 1792403A1
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04Alpha- or beta- amino acids
    • C12P13/08Lysine; Diaminopimelic acid; Threonine; Valine

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ir-Lysin, insbesondere durch Fermentation-, Speziell betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von L-Iysin. durch Fermentation unter Verwen-rdung von Mikroorganismen mit neuartigen Nährstoffbedürf— nissen·The present invention relates to a process for the production of Ir-lysine, in particular by fermentation. Specifically, the invention relates to a process for Production of L-Iysine. by fermentation with use of microorganisms with novel nutrient requirements nits

Gemäß dem bisherigen Stand der Technik gehörten zu . den Mikroorganismen, die zur Produktion von L-Lysin verwendet wurden,, verschiedene Mutanten, die Homoserin, Threonin. + M&thionini, Threonin + Cystathionin oder Threonin: + Hom0cystein für ihr Wachstum benötigen (UBA-Patentschrift 2 979 439)·· Das Plus-Zeichen (+), wie es in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, zeigt diejenigen Fälle an, in denen Mikroorganismen gleichzeitig zwei oder mehrere Arten von Aminosäuren für ihr Wachstum benötigen·- 'According to the previous state of the art belonged to. the microorganisms used to produce L-lysine became ,, different mutants, the homoser, Threonine. + M & thionini, threonine + cystathionine or threonine: + Need homocysteine for their growth (UBA patent specification 2 979 439) ·· The plus sign (+) as used in this specification indicates those cases in which microorganisms simultaneously require two or more types of amino acids for their growth - '

Einer der Nachteile der obigen Fermentationsverfah-ren nach dem Stand der Technik bestand darin, daß die Verwendung der genannten mutanten Mikroorganismen eine unzu- , friedenstellend niedrige Ausbeute an L-Lysin lieferte, insbesondere mit Bezug auf die als Ausgangsmaterial in dem Nährmedium verwendete Zuckermenge. Darüber hinaus sind diese Verfahren duroh das verwendete Rohmaterial relativ kostspielig in der Durchführung, wefl. verhältnismäßig großeOne of the disadvantages of the above fermentation processes according to the prior art was that the use of the mutant microorganisms mentioned an inappropriately, gave satisfactorily low yields of L-lysine, especially with respect to the starting material in the Amount of sugar used in nutrient medium. In addition, these processes are relative in terms of the raw material used expensive to implement, wefl. relatively large

■ p ' * Mengen an Aminosäuren oder Nährsubstanzen, die ■ p '* Amounts of amino acids or nutrients that

enthalten, zu dem ZUchtungsmediumi hinzugegeben werdenincluded, to be added to the Zuchtungsmediumi

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mußten, um ein wirksames Fermentationsverfahren zu erhalten. had to in order to have an efficient fermentation process.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von L-Lysin durch Fermentation, welches die Nachteile und Mangel der bisherigen Verfahren ausschaltet.The aim of the present invention is an improved method for the production of L-lysine by fermentation, which the disadvantages and deficiencies of the previous Procedure turns off.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von L-Lysin durch Fermentation, welches auf wirksame und relativ einfache Art und Weise durchgeführt werden kann.Another object of the invention is a process for the production of L-lysine by fermentation, which carried out in an effective and relatively simple manner can be.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von L-Lysin durch Fermentation, welches vorteilhaft im industriellen Maßstab bei niedrigen Kosten unter Erzielung von hohen Produktausbeuten durchgeführt v/erden kann»Another object of the invention is a process for the production of L-lysine by fermentation, which advantageously carried out on an industrial scale at low costs with high product yields v / can earth »

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Produktion von L-Ly s in*.Another aim of the invention is the production of L-Ly s in *.

Biese und weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen für den Fachmann aus der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen hervor·These and other objects and advantages of the present invention will be apparent to those skilled in the art from the following Description and the claims

Um ein vorteilhafteres Verfahren zur Herstellung von L-Lysin durch Fermentation im industriellen Maßstab zu erstellen, wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Fähigkeit zahlreicher verschiedener mutanter Stämme zurTo become a more advantageous process for the production of L-lysine by fermentation on an industrial scale create, was within the scope of the present invention Ability of many different mutant strains to

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Produktion von L-Lysin untersucht,. Insbesondere wurde festgestellt, daß Cornynebacterium glutamioum M-9ol ATCO 13287 und ATCC 14296 außerordentlich gut zur !»roduktion von L-Lysin durch Fermentation geeignet sind (vgl«. USA-Patentschrift 2 979 439)ο Die mikobiologischen Eigenschaften von Cornynebacterium glutamicum wurden zuerst in der USA-Patentschrift 3 oo3 925 veröffentlicht,;.£&..welcher der Mikroorganismus als Micrococcus glutamiaus identifiziert wurde, und ferner in einer kürzlich durchgeführten Untersuchung von Kinoshita et ale vom mikrobiologischen und taxonomischen Standpunkt aus. Diese Untersuchung wurde in "Amino Acid·", VoI» 2, 42 (196o) und "Recent progress in microbiology11, Vol.· 8„ 334 (1962) veröffentlicht und ergab, daß der Mikroorganismus richtigerweise als Cornynebacterium zu klassifizieren ist. Er wurde als Cornynebacterium glutamicum bezeichnet. Biese Stämme, die die Ausgangsstamme gemäß der Erfindung sind, sind Mutanten mit Nährstoffbedürftigkeitseigenschaften für Homoserin* Threonin + Methionin, Threonin + Cystathioniil· oder Threonin. + Homocystin oder Threonin für ihr Wachstum» Durch Bestrahlung dieser Ausgangsstämme mit UV-Strahlen ergab sich erfindungsgemäß, daß spezielle mutante Stämme erhalten werden, die sowohl die für die Ausgangsstamme beschriebenen Nährstoffbedürfnisse als auch weiterhin eine Nährstoffbedürftigkeit für Leucin, Histidin oder Isoleucin +Valin]L-lysine production is examined. In particular, it was found that Cornynebacterium glutamioum M-9ol ATCO 13287 and ATCC 14296 are extremely suitable for the production of L-lysine by fermentation (cf. US Pat. No. 2,979,439). The microbiological properties of Cornynebacterium glutamicum were first described in in U.S. Patent 3,03,925,;. £ & .. which the microorganism was identified as Micrococcus glutamiaus, and also in a recent study by Kinoshita et al from the microbiological and taxonomic point of view. This study was published in "Amino Acid", Vol. 2, 42 (196o) and "Recent progress in microbiology 11 , Vol. 8" 334 (1962) and showed that the microorganism is correctly classified as Cornynebacterium was designated as Cornynebacterium glutamicum. These strains, which are the starting strains according to the invention, are mutants with nutritional requirement properties for homoserine * threonine + methionine, threonine + cystathionine or threonine. + homocystine or threonine for their growth »By irradiating these starting strains with UV According to the invention, radiation showed that special mutant strains are obtained which have both the nutritional requirements described for the parent strains and also a nutritional requirement for leucine, histidine or isoleucine + valine]

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_ 5 —_ 5 -

aufweisen. Diese neuen mutant en Stämme "besitzen sogar eine größere Fähigkeit zur Produzierung von L-Lysin als die ursprünglichen Stämme. Speziell werden die Ausbeute, bezogen auf die Ausgangsmenge an Zucker, und die L-Lysin-Konzentration, in der erhaltenen Kulturflüssigkeit durch Verwendung der neuartigen mutanten Stämme bis zu etwa Io - 25 *f0 erhöhteexhibit. These new mutant strains "have an even greater ability to produce L-lysine than the original strains. Specifically, the yield based on the initial amount of sugar and the L-lysine concentration in the culture fluid obtained by using the novel mutant strains increased to around Io - 25 * f 0

Die neuartigen erfindungsgemäßen mutanten Stämme sind:The novel mutant strains of the invention are:

Cornynebacterium glutamicum M-9ol-2347 ATCC 21253r Corny neb act er ium glutamicum M-9ol-2279 A(DCC 21254, Cornynebacterium glutamicum M-9ol—2234 ITCC 21255, Cornynebacterium glutamicum KY 9494 ATCCf 21299 und Cornynebacterium glutamicum KY Ioo92 ATCC 213ooeCornynebacterium glutamicum M-9ol-2347 ATCC 21253 r Corny neb act er ium glutamicum M-9ol-2279 A (DCC 21254, Cornynebacterium glutamicum M-9ol-2234 ITCC 21255, Cornynebacterium glutamicum KY 9494 ATCCf 21299 and Cornynebacterium glutamicum 21399

In Tabelle 1 sind die Nährstoffbedürfnisse der Ausgangsstämme und der neuartigen erfindungsgemäß angewendeten Stämme zusammengefaßt.Table 1 shows the nutritional requirements of the parent strains and the novel strains used according to the invention are summarized.

Tci.belie I MikroorganismusTci.belie I microorganism

Cornynebacterium glutamicum M-90I (Ausgangsstamm)ATCC 13287 Cornynebacterium glutamicum M-90I (parent strain) ATCC 13287

Nährstoff-BedürfnisseNutrient needs

CHomoserin) oder C homoserine) or

(Threonin + Methionin) oder(Threonine + methionine) or

(Threonin + Cystathionin) oder
(Threonin + Homocystein)
(Threonine + cystathionine) or
(Threonine + homocysteine)

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Tabelle (Fortsetzung) Table (continued)

MikroorganismusMicroorganism

Oornynebacterium glutamicum M-90I-N0·. 2547 ATCC 21253 Oornynebacterium glutamicum M-90I-N0 ·. 2547 ATCC 21253

Cornynebacterium glutamicumCornynebacterium glutamicum

M-y01-No0 2279 ATÖc 21254M-y01-No 0 2279 ATÖc 21254

Cornynebacterium glutamicum M-90I-N0. 2234 ATCC 21255 Nährstoff-Bedürfniese (Homoserin + Leucin oder Cornynebacterium glutamicum M-90I-N0. 2234 ATCC 21255 Nutrient Needs (Homoserine + Leucine or

(Threonin. + , T , .^ Homocystein)+ Leucin (Threonine. +, T ,. ^ Homocysteine) + leucine

^Homoserin + Histidin oder^ Homoserine + histidine or

(Homoserin) +(Homoserine) +

(Threonin +
Methionin) +.
(Threonine +
Methionine) + .

(Threonin. +
CystatMonin)
(Threonine. +
CystatMonin)

(Threonin +
Homocystein)
(Threonine +
Homocysteine)

Isoleucin + ¥alin oder ■Isoleucine + ¥ aline or ■

Isoleucin + Valin oderIsoleucine + valine or

+ Isoleucin ■+ Valin oder+ Isoleucine ■ + valine or

+ Isoleucin + Valin+ Isoleucine + valine

Cornynebacterium glutamicum ATCC Ϊ4296 (Ausgangsstamm) Cornynebacterium glutamicum ATCC Ϊ4296 (parent strain)

Cornynebaoterium glutamicum KY 9494 ATCC 2129? Cornynebaoterium glutamicum KY 9494 ATCC 2129?

Cornynebacterium glutamicum KY 10092 ATCC 21300 ThreoninC ornynebacterium glutamicum KY 10092 ATCC 21300 threonine

(Threonin) + Histidin(Threonine) + histidine

(Threonin) + Leucin(Threonine) + leucine

Selbstverständlich sind die Mutanten mit den obigen Iafarstoffbedürfnissen Mikroorganismen, die nicht in GegenwartOf course, the mutants are with the above dye needs Microorganisms not in the presence

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nur der von den Ausgangsstammen benötigten Aminosäuren wachsen, sondern die nur "bei Zugabe der Aminosäuren, die ihren speziellen Nährstoffbedürftigkeitseigenschaften entsprechen, zu dem Medium wachsen. Diese Mutanten sind neuartige, bisher unbekannte L-Lysin-produzierende Mikroorganismen· Bei der Durchführung einer L-Lysin-Fermentation unter Verwendung der erfindungsgemäßen Mutanten sind die Zusammensetzung des Grundmediums und die Züchtungsbedingungen praktisch dieselben, wie sie überlicherweise angewendet werden und z.B. in der USA-Patentschrift 2 979 439 beschrieben sind. So ist entweder ein natürliches oder ein synthetisches Nährmedium geeignet, solange es die für das Wachstum des speziellen verwendeten Mikroorganismus notwendigen Nährstoffe enthält· Solche Nährstoffe sind in der Technik bekannt und umfassen Substanzen wie eine Kohlenstoff quelle, eine Stickstoffquelle, anorganische Verbindungen und dgl. in angemessenen Mengen, die von dem verwendeten Mikroorganismus ausgenutzt werden. So kommen als Kohlenstoff quellen beispielsweise Kohlenhydrate, wie Glucose, Fructose, Maltose, Sucrose, Stärke, Stärkehydrokysate, Melassen usw. oder jene andere geeignete Kohlenstoffquelle, wie Glycerin, Sorbit, ferner organische Säuren wie Essig- ■ säure usw. in Frage. Biese Substanzen können entweder einzeln oder in Gemischen zweier oder mehrerer verwendetonly the amino acids required by the parent strains grow, but only "with the addition of the amino acids that correspond to their special nutritional requirements, grow to the medium. These mutants are novel, previously unknown L-lysine-producing microorganisms When performing an L-lysine fermentation using the mutants of the invention are the composition of the basic medium and the culture conditions practically the same as commonly used and, for example, in U.S. Patent 2,979,439 are described. Either a natural or a synthetic nutrient medium is suitable, as long as it is suitable for the Growth of the specific microorganism used contains necessary nutrients · Such nutrients are in the Technique known and include substances such as a carbon source, a nitrogen source, inorganic compounds and the like in appropriate amounts to be utilized by the microorganism used. So come as carbon swell, for example, carbohydrates such as glucose, fructose, maltose, sucrose, starch, starch hydrocysates, molasses etc. or any other suitable carbon source such as glycerine, sorbitol, and also organic acids such as vinegar acid, etc. in question. These substances can either be used individually or used in mixtures of two or more

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werden« Als Stickstoffquelle können verschiedene Arten von anorganischen oder organischen Salzen oder Verbindungen verwendet werden, wie z.B. Ammoniumchlorid, Ammoniumsulfat, Ammoniumnitrat, Ammoniumacetat. Ammoniumphosphat usw., oder natürliche stickstoffhaltige Substanzen, wie Maisquellflüssigkeit, Hefeextrakt, Fleischextrakt, Pepton, Fischmehl, BouLlon, Oaseinhydrolysate, ßasaminosäure, Fischpreßsafte, Reiskleieextrakt uew., Auch diese Stoffe können einzeln oder in Gemischen zweier oder mehrerer verwendet werden. Anorganische Verbindungen, die zu dem Züchtungsmedium hinzugegeben werden können, sind z.B. Magnesiumsulfat, Natriumphosphat, Kaliumdihydrogenphosphat, Kaliummonohydrogenphosphat, Eisensulfat, Mangansulfat, Manganchlorid, Calciumchlorid, Oalciumcarbonat, Natriumchlorid usw.. Wenn jedoch Rohmaterialien, wie z.B. Abfallmelassen, verwendet werden, die größere Mengen anorganischer stoffe enthalten, kann die Fermentation ohne Zugabe zusätzlicher anorganischer Substanzen zu dem Medium durchgeführt werden.«As a nitrogen source can be different types of inorganic or organic salts or compounds are used, such as ammonium chloride, ammonium sulfate, Ammonium nitrate, ammonium acetate. Ammonium phosphate, etc., or natural nitrogenous substances such as Corn steep liquor, yeast extract, meat extract, peptone, fish meal, BouLlon, oasein hydrolyzate, ßasamino acid, Pressed fish juices, rice bran extract, etc., These substances too can be used individually or in mixtures of two or more. Inorganic compounds contributing to the growth medium can be added are e.g. magnesium sulfate, sodium phosphate, potassium dihydrogen phosphate, potassium monohydrogen phosphate, Iron sulfate, manganese sulfate, manganese chloride, calcium chloride, calcium carbonate, sodium chloride etc. However, when raw materials such as waste molasses are used, the larger amounts of inorganic contain substances, the fermentation can be carried out without adding additional inorganic substances to the medium will.

Darüber hinaus ist es für die Produktion von L-Iiysin natürlich notwendig, die entsprechenden, für das Wachstum der Mikroorganismen benötigten Aminosäuren als Nährsubstanzen zu dem Züchtungsmedium hinzuzufügen. Man kann die Aminosäuren per se oder gemischte, verschiedene Arten von Aminosäuren enthaltende Lösungen, die aus natürlichenIn addition, it is responsible for the production of L-iysin Naturally necessary, the corresponding amino acids required for the growth of the microorganisms as nutrient substances to be added to the growth medium. One can use the amino acids per se or mixed, different types of Solutions containing amino acids made from natural

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Substanzen gewonnen werden, verwenden. Vorzugsweise werden jedoch im allgemeinen verschiedene Proteinhydrolysate, wie z.Bo. "Mieki" (Handelsname für ein Gluten- oder Soja— bohnenmehlhydrolysat, aus welchem die Glutaminsäure entfernt worden ist), mikrobielle Hydrolysate, Sojabohnenkuchenhydrolysate, Weizenglutenkuchenhydrolysate und dgl. verwendet. Wie in Tabelle 2 gezeigt wird, sind die benötigten Mengen erheblich geringer als diejenigen, die bei Verwendung der Ausgangsstamme notwendig sind. Dies ist eines der hervorragenden Merkmale der Erfindung.Substances are obtained, use. In general, however, preference is given to various protein hydrolysates, like e.g. "Mieki" (trade name for a gluten or soy- Bean meal hydrolyzate, from which the glutamic acid is removed has been), microbial hydrolysates, soybean cake hydrolysates, Wheat gluten cake hydrolyzate and the like. Used. As shown in Table 2, these are required Quantities considerably lower than those required when using the original strains. This is one of the great features of the invention.

Nährsubstanz Nutrient substance

zugegebene
Menge (g./dl.)
admitted
Amount (g./dl.)

Tabelle 2Table 2

produzierte Menge an L-Lysin (mg./ml.)amount of L-lysine produced (mg./ml.)

M-9olM-9ol

M-901- M-9ol- M-9ol-M-901- M-9ol- M-9ol-

(Ausgangs- No»2234 No»2279 No»2347(Exit No »2234 No» 2279 No »2347

stamm) ATCG ATCC ATCCstrain) ATCG ATCC ATCC

ATCC 21255 21254 21253 13287ATCC 21255 21254 21253 13287

GetrockDried 22 • 0• 0 3737 .4.4 48.648.6 50.950.9 48.648.6 netesnice Weizen-Wheat- 33 • 0• 0 4o4o ►3►3 52.152.1 49.549.5 52.152.1 gluten-gluten- 44th • 0• 0 4444 .1.1 49-949-9 47.947.9 49.949.9 kuchen-cake- 55 .0.0 4343 .4.4 48.748.7 47.547.5 48.748.7 hydroly-hydrolyte s ats at 11 -5-5 3838 .5.5 51.451.4 49.249.2 5ο·45ο 4 MiekiMieki 22 .0.0 4242 .4.4 48.148.1 46.046.0 45.245.2

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- Io -- Io -

Anmerkung Ii Zusammensetzung des Grundmediumst 18 g/dlNote II Composition of the basic medium: 18 g / dl

Melassen (als Glucose) und 4 g/dl Ammonium— sulfatMolasses (as glucose) and 4 g / dl ammonium sulphate

Anmerkung 2» Züchtungsverfahren: 3 1 dee Züchtungamediums werden in einen 5 l-Jarfermenter eingebracht und sterilisiert. Die oben angegebenen Stämme werden eingeimpft und bei einem pH-Wert von 7,o, einer Temperatur von 3o°0, einer Belüftung mit 3 l/min und einer Etihrgeschwindigkeit von 4oo rpm 7o Stunden lang gezüchtet·Note 2 »Cultivation method: 3 1 of the cultivation medium are placed in a 5 l jar fermenter and sterilized. The strains given above are inoculated and at a pH of 7, o, a temperature of 3o ° 0, aeration cultured at 3 l / min and a speed of 400 rpm for 70 hours

Die Züchtung wird unter aeroben Bedingungen, wie a.B. aerobem Schütteln der Kultur oder durch Hühren einer Submerskultur, bei einer Temperatur von etwa 24 bis 37°G, vorzugsweise etwa 3o°0, und einem pEHÄfert von etwa 5-8,5, vorzugsweise etwa 7,ο durchgeführt. Fach 2 bis 5 Tagen der Züchtung unter diesen Bedingungen werden wesentliche Mengen an Ir-Lysin in der erhaltenen KuIturflüssigkeit angereichert gefunden. The cultivation is carried out under aerobic conditions, such as a.B. aerobic shaking of the culture or by stirring a submerged culture, at a temperature of about 24 to 37 ° G, preferably about 30 ° 0, and a pEHA value of about 5-8.5, preferably carried out about 7, ο. Subject 2 to 5 days of the Growing under these conditions, substantial amounts of Ir-lysine are found to be enriched in the culture fluid obtained.

Nach Abschluß der Fermentation kann das Ir-lysin von der Züchtungsflüssigkeit mit den üblichen Mitteln, wie z.B· durch Behandlung mit einem Ionenaustauscherharz, Extraktion mit lösungsmitteln, Ausfällung mit Metallsalzen, Chromatographie oder dgl·, abgetrennt werden. Bin wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß fast kein Ir-ValinAfter the fermentation is complete, the Ir-lysine can be removed from the culture liquid with the usual means, such as by treatment with an ion exchange resin, extraction be separated with solvents, precipitation with metal salts, chromatography or the like. Am an essential feature of the invention is that almost no Ir-valine

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- li -- li -

als Nebenprodukt entsteht, womit einea^ der Probleme ausgeschaltet wird, welche bei Verwendung der Ausgangsstamme zur Produzierung von L-Lysin auftreten. Dieser Vorteil zeigt sich besonders bei Verwendung der mutanten Stämme Cornynebacterium glutamicum ATCC 21255 (einer Mutante, die Isoleucin + VaIin-bedürftig ist) und Cornynebacterium glutamicum ATCC 21253 (einer Leucin-bedürftigen Mutante). Das Reinigungsverfahren wird auf diese V/eise wesentlich vereinfacht .arises as a by-product, thus eliminating one of the problems which when using the original strains to produce L-lysine. This advantage is particularly evident when using the mutant strains Cornynebacterium glutamicum ATCC 21255 (a mutant that Isoleucine + VaIin-needy) and Cornynebacterium glutamicum ATCC 21253 (a leucine-requiring mutant). The cleaning process is considerably simplified in this way .

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, jedoch nicht beschränken. Palis nicht anders angegeben, beziehen sich die Prozentangaben auf das Gewicht pro Liter Wasser.The following examples are intended to illustrate, but not limit, the invention. Palis not stated otherwise, The percentages relate to the weight per liter of water.

Beispiel 1example 1

Eine Einsaatkulturflüssigkeit wird hergestellt, indem man 2oo ml eines Züchtungsmediums, enthaltend 5 g/dl Abfallmelassen (als Glucose), o,o5 g/dl Kaliumhydrogenphosphat, o»o5 g/dl Dikaliumhydrogenphosphat, o,3 g/dl Harnstoff und 4 d/dl Mieki, in einen 5oo ml-Erlenmeyerkolben gibt. Cornynebacterium glutamicum M-9ol~2234 ATCC 21255 wird in den Kolben eingeimpft. Die Züchtung wird dann unter aerobem Schütteln 24 Stunden lang bei 3o°C durchgeführt.A Einsaatkulturflüssigkeit is prepared by 2oo ml of a culture medium containing D 5 g / dl waste molasses (as glucose), o, o5 g / dl of dipotassium hydrogenphosphate, o "o5 g / dl of dipotassium hydrogenphosphate, o, 3 g / dl of urea and 4 / dl Mieki, in a 500 ml Erlenmeyer flask. Cornynebacterium glutamicum M-9ol ~ 2234 ATCC 21255 is inoculated into the flask. Cultivation is then carried out with aerobic shaking for 24 hours at 30 ° C.

3 1 eines Züchtungsmediums, enthaltend 18 g/dl Abfall-3 1 of a growing medium containing 18 g / dl waste

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melassen (als Glucose), 4 g/dl Ammoniumsulfat und 1,5 d/gl Mieki, werden in einen 5 1-Jarfermenter eingebracht und sterilisiert. Anschließend werden 5oo ml der obigen Einsaatkulturflüssigkeit in das Fermentationsmedium eingeimpft und die Züchtung begonnen. Während der Züchtung werden eine Belüftung mit etwa 3 l/min und eine Rührgeschwindigkeit von etwa 4oo rpm sowie eine Temperatur von 3o C aufrechterhalten. Der pH-Y/ert wird mit Ammoniakwasser auf etwa 6,8 —7,ο eingestellt. Nach 7o Stunden der Züchtung beträgt die Konzentration an L-Lysin in der erhaltenen Kulturflüssigkeit 48,7 mg/ml (als Hydrochlorid) und die Ausbeute, bezogen auf die Zuckermenge, 27»ο $. Die Konzentration des als Nebenprodukt erzeugten L-Valins beträgt weniger als o,3 mg/ml.^Wenn man die Züchtung in derselben Weise, jedoch unter Verwendung des Ausgangsstammes Cornynebacterium glutamicum ATCC 13287 als Kontrollversuch durchführt, betragen die Konzentrationen an produziertem L-Iysin bzw. L-Valin 37,2 mg/ml bzw* 1,8 mg/ml*Molasses (as glucose), 4 g / dl ammonium sulfate and 1.5 d / g Mieki are placed in a 5 liter jar fermenter and sterilized. Then 500 ml of the above seed culture liquid are inoculated into the fermentation medium and cultivation is started. Aeration of about 3 l / min and a stirring speed of about 400 rpm and a temperature of 30 ° C. are maintained during the cultivation. The pH-value is adjusted to about 6.8-7.0 with ammonia water. After 70 hours of cultivation, the concentration of L-lysine in the culture liquid obtained is 48.7 mg / ml (as hydrochloride) and the yield, based on the amount of sugar, is 27%. The concentration of the by-produced L-valine is less than o, 3 mg / ml. ^ When the growth in the same w ay, but performs, using the parent strain Cornynebacterium glutamicum ATCC 13287 as a control experiment, the concentrations are of produced L-lysine or L-valine 37.2 mg / ml or * 1.8 mg / ml *

Nach Abschluß der Züchtung wird die Kulturflüssigkeit filtriert und mit einem stark sauren Ionenaustauscherharz gemäß den üblichen Arbeitsweisen behandelt. Anschließend wird die Abflußlösung auf einen pH-Wert von 5.ο eingestellt und konzentriert, um die Kristallisierung zu bewirken. 1AIs Ergebnis werden 12o g rohe Kristalle vonAfter the cultivation is complete, the culture liquid is filtered and treated with a strongly acidic ion exchange resin according to the usual procedures. The drainage solution is then adjusted to a pH value of 5.ο and concentrated in order to bring about crystallization. 1 As a result, 120 g of crude crystals of

COPYCOPY

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Ir-Iysinhydro.chlorid erhalten.Obtained Ir-Iysine hydrochloride.

Beispiel 2Example 2

3 1 eines Züchtungsmediums, enthalten 16 g/dl Sucrose, o,15 g/dl Kalinmhydrogenphaaphat, o,o5 g/dl Dikaliumhydrogenphosphat, 4. g/dl· Ammoniumsulfat, o,o5 g/dl Magnesiumsulfat, o,oo2 g/dl Mangansulfat, o,oo2 g/dl Eisensulfat, 3o /ug/1 Biotin, 12ο· /Ug/ml· Methionin, 3oo /ug/ml Threonin, 5oo xig/ml Leucin und loo Axg/aüL Cystin, werden in einen 5 1-Jarfermenter' eingebracht und sterilisiert· 5oo. ml der Einaaatkulturflüssigkeit von Cornynebacterium glutamieum M-901-2347 ATCO 21253·, die zuvor durch Züchtung in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten worden ist, werden in das Fermentationsmedium eingeimpft ο Die Züchtung wird dann unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt»3 liters of a culture medium, contain 16 g / dl sucrose, 0.15 g / dl potassium hydrogen phosphate, 0.05 g / dl dipotassium hydrogen phosphate, 4. g / dl ammonium sulfate, 0.05 g / dl magnesium sulfate, 0.02 g / dl Manganese sulphate, o, oo2 g / dl iron sulphate, 3o / ug / 1 biotin, 12ο / Ug / ml · methionine, 300 / ug / ml threonine, 500 xig / ml leucine and 100 axg / aüL cystine, are in a 5 1 -Jar fermenter 'introduced and sterilized · 5oo. ml of the seed culture liquid of Cornynebacterium glutamieum M-901-2347 ATCO 21253 · which has been previously obtained by culturing in the same manner as in Example 1 is inoculated into the fermentation medium ο The cultivation is then carried out under the same conditions as in Example 1 »

Fach 7o Stunden der Züchtung beträgt die Konzentration an L-Lysin in der erhaltenen Kulturflüssigkeit 54,6 mg/ml (als Hydrochlorid), Die Ausbeute, bezogen auf die Zuckermenge, beträgt 34,2 <fo. Die Menge an Ir-Valin, die als Nebenprodukt in dem Medium produziert worden ist, beträgt weniger*als o,5 mg/ml. Wenn man die Züchtung bei einem Kontröliversuch in derselben Weise wie es oben beschrieben worden ist, jedoch mit der Abwandlung, daß der Ausgangsstamm Oornynebacterium glutamieum ATCC 13287 alsFor 70 hours of cultivation, the concentration of L-lysine in the culture liquid obtained is 54.6 mg / ml (as hydrochloride). The yield, based on the amount of sugar, is 34.2 <fo. The amount of Ir-valine produced as a by-product in the medium is less than 0.5 mg / ml. If the cultivation is carried out in a control experiment in the same way as has been described above, but with the modification that the starting strain Oornynebacterium glutamieum ATCC 13287 as

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Mikroorganismus verwendet wird, und daß in dem Ausgangsferment ationsmedium kein Leucin enthalten ist, durchführt, beträgt die erhaltene Konzentration an L-Ly sin 42,1 mg/mlβ 3XLe Menge des beim Kontrollverauob. als Nebenprodukt erzeugten L-Valine beträgt 1,7 mg/kl.Microorganism is used, and that no leucine is contained in the starting fermentation medium, performs, the obtained concentration of L-Ly sin is 42.1 mg / mlβ 3XLe amount of the control digestion. as a by-product L-valine produced is 1.7 mg / kl.

Beispiel 3Example 3

Die Züchtung wird in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Abwandlung, daß öornynebacterium glutamicum M-9ol-2279 ATOO 21254 ale lineaatstamm verwendet wird. Als Ergebnis wird eine Kulturflüssigkeit erhalten, die 5o,7 mg/ml L-Lysin (als Hydroohlorid) enthält« Die Ausbeute, bezogen auf die in dem Medium verwendete Zuckermenge, beträgt 28,1 #.Cultivation is carried out in the same manner as in Example 1 except that oornynebacterium glutamicum M-9ol-2279 ATOO 21254 ale lineal strain is used. As a result, a culture liquid is obtained which contains 50.7 mg / ml L-lysine (as hydrochloride) « The yield based on the amount of sugar used in the medium is 28.1 #.

Beispiel 4Example 4

Die Züchtung wird in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Abwandlung, daß öornynebac— terium glutamicum KY 9494 AiDOO 21299 als linsaatstamm verwendet wird. Als Ergebnis wird eine Kulturflüeeigkeit erhalten, die 53»2 mg/ml L-Lysin (als Hydroohlorid) enthält»The cultivation is carried out in the same manner as in Example 1, with the modification that öornynebac- terium glutamicum KY 9494 AiDOO 21299 is used as a linseed strain. As a result, a culture liquid is obtained which contains 53 »2 mg / ml L-lysine (as hydrochloride)»

Beispiel 5Example 5

Die Züchtung wird in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Abwandlung, daß öornyneba«- terium glutamieum Κγ Ioo92 ATOO 213oo als Ein&aatetamm verwendet wird. Als Ergebnis wird eine KulturflüssigkeitThe cultivation is carried out in the same way as in Example 1, with the modification that öornyneba «- terium glutamieum Κγ Ioo92 ATOO 213oo used as a strain will. As a result, it becomes a culture liquid

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halten, die 51,6 mg/ml L-Ijysin (als Hydrochlorid) enthält·which contains 51.6 mg / ml L-Ijysin (as hydrochloride)

Aus dieser Beschreibung der Erfindung geht hervor, daß sie in vielfacher Hinsicht variiert werden kann· Solche Variationen sind nicht als Abweichungen vom Grundgedanken und Geltungsbereich der Erfindung zu werten, sondern alle solchen Modifikationen sollen in den Bereich der folgenden Patentansprüche fallen.From this description of the invention it appears that it can be varied in many respects Variations are not to be regarded as deviations from the basic idea and scope of the invention, but all such modifications are intended to come within the scope of the following claims.

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Claims (1)

Patent an SprüchePatent to sayings Ια Verfahren zur Herstellung von I-Lysin durch Fermentation, dadurch gekennzeichnet, daß man einen mutanten Stamm von Corny ne.bacterium glutamicum, der für sein Wachstum außer den NährStoffbedürfnissen der Ausgangsstamme ATCC 13287 und ATCC 14296 noch Leucin, Histidin oder Isoleucin und Valin benötigt, unter aeroben Bedingungen in einem wäßrigen Uährmedium züchtet, welches eine für das Wachstum der Mikroorganismen ausreichende Menge an Homoserin, Threonin und Methionin, Threonin und Cystathionin,. Threonin und Homocystein oder Threonin und Leucin, Histidin oder Isoleucin und Valin enthält, daß man L-Lysin in der erhaltenen Kulturflüssigkeit anreichert und daraus gewinnt·Ια process for the production of I-lysine by fermentation, characterized in that a mutant strain of Corny ne.bacterium glutamicum, which is responsible for its growth except for the nutritional needs of the parent strains ATCC 13287 and ATCC 14296 nor leucine, histidine or isoleucine and valine required, cultured under aerobic conditions in an aqueous Uährmedium, which one for the Growth of the microorganisms sufficient amount of homoserine, threonine and methionine, threonine and cystathionine. Threonine and homocysteine or threonine and leucine, histidine or contains isoleucine and valine that L-lysine can be converted into enriches the culture liquid obtained and gains from it 2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für das Wachstum benötigten Aminosäuren in dem Medium als Bestandteil eines Proteinhydrolysate^ vorhanden sind·2, method according to claim 1, characterized in, that the amino acids required for growth are present in the medium as part of a protein hydrolyzate are· 3* Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Züchtung bei einer Temperatur von etwa 24 bis 370C und einem pH-Wert von etwa 5 bis 8,5 durchführt. 3. The method according to claim 1, characterized in that the cultivation is carried out at a temperature of about 24 to 37 0 C and a pH of about 5 to 8.5. 4β Verfahren zur Herstellung von L-Lysin durch Fermentation, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Mikro-4β process for the production of L-lysine by fermentation, characterized in that one has a micro COPY 109887/0660COPY 109887/0660 Organismus, derOrganism that Cornynebacterium glutamicum ATCO 21253 Cornynebacterium glutamicum ATCC 21254 Cornynebacterium glutamicum ATCC 21255 oder Cornynebacterium glutamicum ATCC 21299 oder Cornynebacterium glutamicum ATCC 213oo sein kann, unter aeroben Bedingungen in einem wäßrigen Nährmedium züchtet,, welches eine für das Wachstum der Mikroorganismen ausreichende Menge an Homoserin, Threonin und Methionin, Threonin und Cystathionin, Threonin und Homocytein oder Threonin und leucin, Histidin oder Isoleucin und· Valin enthält, daß man Ir-Lysin in der erhaltenen Kulturflüssigkeit anreichert und daraus gewinnt»Cornynebacterium glutamicum ATCO 21253 Cornynebacterium glutamicum ATCC 21254 Cornynebacterium glutamicum ATCC 21255 or Cornynebacterium glutamicum ATCC 21299 or Cornynebacterium glutamicum ATCC 213oo can be, under aerobic conditions in an aqueous Culture medium grows, which one for the growth of microorganisms adequate amount of homoserine, threonine and methionine, threonine and cystathionine, threonine and homocyteine or contains threonine and leucine, histidine or isoleucine and valine, that Ir-lysine is contained in the culture liquid obtained enriches and gains from it » 5» Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die für das Wachstum benötigten Aminosäuren in dem Medium als Bestandteil einer natürlichen Substanz vorhanden sind·5 »Method according to claim 4, characterized in that that the amino acids required for growth in the medium as part of a natural substance available· 6.. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß diese natürliche Substanz ein Proteinhydrolysat ist.6 .. The method according to claim 5 »characterized in that that this natural substance is a protein hydrolyzate. 7· Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die natürliche Substanz Mieki (wie in der Beschreibung definiert), ein mikrobielles Hydrolysat, ein Sojabohnenkuchenhydrolysat oder ein Weiζenglutenkuchen-7 · Method according to claim 5 »characterized in that the natural substance Mieki (as in the description defined), a microbial hydrolyzate, a soybean cake hydrolyzate or a white gluten cake 109887/0660109887/0660 COPYCOPY hydrolysat ist«,hydrolyzate is «, 8c Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Züchtung bei einer Temperatur von etwa 24 bis 370C und einem pH-Wert von etwa 5 bis 8,5 durchführt O8c Process according to Claim 4, characterized in that the cultivation is carried out at a temperature of approximately 24 to 37 ° C and a pH of approximately 5 to 8.5 Z 847
Eichh.:P.
Z 847
Calibration: P.
109887/0660109887/0660
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